110kV电力电缆线路设计浅析

钱俊

（贵阳电力设计院有限公司 贵州贵阳 550000）

110kV电力电缆线路设计浅析

钱俊

（贵阳电力设计院有限公司 贵州贵阳 550000）

110kV变电站是社会供电中心，为各地区用电生产提供了核心调度平台。考虑到用户实际用电量持续增多，原有电缆线路布局承载着更大的负荷，及时调整线路结构设计方案是急需解决的问题。同时，线路设计改造也是新电网建设的必然要求，为城市智能电网建设提供了技术性支撑。结合110kV变电作业现在，本文分析了电缆线路设计改造原则，提出切实可行的线路优化设计要点。

110kV；电力线路；设计；改造方法

随着城市用电需求量持续增多，对电力系统结构实施优化改造，科学设计线路供输电流程，对区域用电可持续建设具有重要意义。110kV电力线路设计中，要考虑电能资源优化配置要求，以及地方用户具体用电量大小，再选配出符合系统调度要求的设备。为了改变早期电缆线路模式存在的不足，应坚持“安全、高校、节能”等准则，确保设计方案与实际用电情况相互一致。

1 110kV电缆线路设计问题

早期由于主客观因素限制，农村线路运行面临着诸多调度性问题，导致电网结构功能达不到预定要求。要从技术创新角度实施优化改造，为农村线路运行提供优质环境，减少各种因素造成的不利影响。因此，未来国内农村供电系统必将朝着自动化、智能化、一体化等方向发展，构建了符合我国农村用电需求的网络化用电调度中心。

（1）效率低。线路是智能电网的核心结构，关系着区域用电调度的可持续性，影响着线路经营收益水平。设计定向线路是电力节能改造的基本要求，也是降低用电耗损量的有效方式，应作为线路改革的重要内容。农村线路功能缺失，导致区域用电水平逐渐下降，影响了地方供电资源的一体化控制，并且对用户日常用电水平产生了不利影响，阻碍了网络化调度系统的设计方案。

（2）故障多。线路中，发电系统运行达不到预定效果，供电方案难以达到预定效果。比如，变压器是配电运行的主控装置，长期运行中面临着雷击事故，阻碍了线路调度运行效率。现阶段，供电公司开始设定防雷保护线路，对变压器实施综合性保护处理。但是，变压器保护接线缺乏足够的更新空间，避雷器及其线路位置与线路结构不统一，同样造成了不同程度的故障风险。

2 110kV电缆线路设计要点

发达国家中，供电系统网络化调度具有先进性特点，为电力公司经营提供更加优越的数据环境，串行通信模式为用户建立更加高效率的传输路径，避免供电信号丢失造成的风险。计算机网络是供电系统自动化调控平台，为用户提供了多功能数据处理模式，满足供电系统办公数据一体化处理作业要求。现代设计思想日趋转变，110kV电缆线路设计要考虑多方面因素，以电能供输作业可持续发展为中心，才能提高设计方案的精准性。笔者认为，电力电缆线路设计要点：

2.1 电缆路径选择

电缆直埋敷设方式的选择，应符合下列规定：同一通路少于6根的35kV及以下电力电缆，在厂区通往远距离辅助设施或城郊等不易有经常性开挖的地段，宜用直埋；在城镇人行道下较易翻修情况或道路边缘，也可用直埋。厂区内地下管网较多的地段，可能有熔化金属、高温液体溢出的场所，待开发将有较频繁开挖的地方，不宜用直埋。在化学腐蚀或杂散电流腐蚀的土壤范围，不得采用直埋。

2.2 电缆选型

（1）绝缘材料。考虑电缆线路安全以及施工管理方便，并考虑以往的运行维护经验、电缆选用交联聚乙烯电缆。交联聚乙烯电力电缆具有较好的电性能和物理性能，耐热性能好、软化点高、热变形小，有优异的热稳定性和老化稳定性；护套选用了具有防水性能良好的聚乙烯护套。

（2）金属护套。电缆的防水构造以铅包或皱纹铝包效果最好，铅套电缆的优点是柔软，弯曲性能、密封性和耐腐蚀性好，便于敷设，也便于电缆附件的安装，适用于防水、防潮以及防腐蚀性要求较高的场合。

（3）外护套。规程规定在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆，金属护套上尚应有挤塑外套，以保护金属护套免受腐蚀。目前常用的电缆挤塑外护套材料有聚乙烯（PE）或聚氯乙烯（PVC）。

2.3 电缆截面的选择

鉴于我国尚未制定35kV以上电缆允许载流量的计算标准，本工程按现行规范推存的《电缆连续允许载流两的计算》（IEC-287）标准进行电缆载流量的计算。本工程电缆载流量近期按两台容量为50MVA的变压器考虑，其载流量为603A，该载流量考虑为西郊变远期两回电缆进线时，正常情况为一回备用，另一回可转送两回线的电能，根据此原则进行设计。根据计算，在不同敷设条件下截面为630mm2电缆最大允许连续输送容量约为677A，结合未来的发展，选用截面为630mm2的电缆较为合适。另外，福州电业局计划部要求本工程截面为630mm2，因此本工程选用截面为630mm2的电缆。

2.4 电缆附件

本工程电缆线路的主要附件有：线路型电缆户外终端头、GIS电缆密封终端接头、绝缘街头、单路接地连接箱、带保护器三路接地联接箱、接地联接电缆等。电缆附件以及他们的安装一直是电缆系统最脆弱的一部分，也是国内110kV及以上电压等级的电缆附件生产的薄弱环节。因此，为确保运行的安全以及施工顺利，推存采用国外进口预制配式的接头。

2.5 护层绝缘保护器

护层绝缘保护器应选用氧化锌阀片的保护器，并配有动作记录器，保护器的技术要求如下：可能最大冲击电流作用下的残压，不得大于电缆护层的冲击耐压被1.4所除数值。电缆护层冲击耐压水平为1min工频耐压24kV，雷电冲击受电压（峰值）37.5kV。可能最大工频过电压（1.5kV）的5s作用下，应能耐受。可能最大冲击电流累积作用20次后，保护器不得损坏。8/20μs标准冲击电流的通流容量为6.9KA。

3 110kV电缆线路安全改造

我国架空线路设计依旧存在诸多问题，设备更新、在线监测、故障防护等设备防护不足，降低了供电网络运行的安全性，这些限制了农村配电作业状态。为110kV线路设计数字系统，可对线路运行实施全面监控，避免线路受损而影响到整个区域供电效率。由于思想观念薄弱，供电系统资源开发与利用机制尚未健全，导致供电资源利用效率低下，数字化电力调度方式得不到充分利用。例如，设计人员可在高压线路端口安装监控仪，对线路运行压力大小实施自动监控，一旦发现超负荷运行可启动自保护系统。此外，开发供电系统数据信息，必须在综合考虑供电资源现状、供电需求状况以及其他可能条件的基础上，提出供电资源建设的规划、目标和采用的布局模式。

4 结论

总之，电力线路设计关系着电能资源分配效率，对地区用电规划具有直接性的引导作用。为了改变早期线路运行存在的不足，设计单位要结合地区用电需求情况，对线路分布、杆塔选型、绝缘控制等要素优化设计，指导供电公司按照最优化方案调配电能。此外，以数字技术为指导，设计数字化线路控制系统，也有助于提升电力系统节能化改造水平。

[1]孙跃.浅谈高低压电力电缆线路的运行维护[J].黑龙江科技信息，2013（13）.

[2]董岩.电力电缆线路常见故障及其处理对策研究[J].科技创新与应用，2013（12）.

[3]罗俊华，周作春.单芯电力电缆金属护层过电压保护器参数设计[J].高电压技术，2008（02）.

[4]陆飞.220kV电力电缆线路的设计及施工思路问题研究分析[J].科技与企业，2013（22）.

[5]曲玉龙，宋亚威.电力电缆线路的运行管理的一点意见[J].科技创新与应用，2014（22）.

TM751

A

1004-7344（2016）15-0048-02

2016-5-10